Способ формирования тонкопленочного люминофора из оксида кальция Советский патент 1991 года по МПК C09K11/55 

Изобретение относится к технологии люминофоров в виде тонких пленок, используемых для поверхностной люминесценции.

Целью изобретения является увеличение выхода люминесценции и интенсивности свечения тонкопленочного люминофора.

Пример. Порошок оксида кальция марки ОСИ отжигают при 1400 К в кварцевом тигле на воздухе 2 ч. Затем его подвергают отжигу 1 ч при 1700 К в вакууме при давлении Па для удаления из оксида связанной воды и адсорбированных газов. Вещество после отжига подвергают прямой высокотемпературной сублимации с помощью теплоты, выделяемой прямоканаль- ным токовым резистивным испарителем, выполненным в виде лодочки из тантала, в которую помещен образец вещества, сублимацию проводят при 2600 К в вакууме при давлении (1 - 2) Па. Затем образец сублимированного вещества помещают на подложку из поликристаллической полированной пластины плавленого кварца Осуществляют формирование поликристаллической структуры пленки оксида кальция на подложке путем нагрева ее с образцом в вакууме при Р Па в течение 2 ч при 523 К. Последующая активация пленки осуществляется нагревом в потоке чистого кислорода при 600 К и давлении 700 - 800 Па.

Полученная люминесцирующая пленка оксида кальция дает выход фотолюминесценции на уровне 20% ( г)) и интенсивность свечения Ю15 квантов/(см2-с) (I)

В табл. 1 представлены данные по выходу фотолюминесценции и интенсивности свечения для люминесцентных пленок из

О

ел о а

00

ь.

оксида кальция, полученных при различных режимах формирования пленки на подложке из поликристаллических полированных пластин плавленого кварца.

В табл. 2 представлены такие же данные, как и в табл, 1, но при использовании в опытах в качестве подложки ситалла и монокристаллического кремния (грань 111).

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает более высокие выход люминесценции и интенсивность свечения по сравнению с известным, для которого Г не превышает 10%, а интенсивность свечения 1010 квантов/(см2-с).

Кроме того, предлагаемый способ проще и дешевле известного, так как не требует необходимости получения и длительного хранения металлического кальция. При этом обеспечивается высокая чистота пленок оксида кальция, а интенсивность свечения увеличивается как при ультрафиолетовом облучении, так и при поверхностном виде возбуждения - экспонировании атомами кислорода и водорода, т.е. при радикалорекомбинационной люминесценции.

Формула изобретения 1. Способ формирования тонкопленочного люминофора из оксида кальция, включающий отжиг кальцийсодержащего вещества, подлежащего испарению на воздухе при 1400 - 1500 К, прямую высокотемпературную сублимацию этого вещества после отжига в вакууме с помощью тепла, выделяемого прямоканальным токовым резистивным испарителем, нагрев подложки с сублимированным веществом в вакууме и формирование при этом поликристаллической структуры пленки в вакууме, последующую активацию пленки путем нагрева

в потоке кислорода, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода люминесценции и интенсивности свечения люминофора, отжигу на воздухе подвергают оксид кальция, полученный продукт дополнительно отжигают при 1650- 1750 К в вакууме при давлении Па, а сублимацию осуществляют с помощью испарителя из тантала.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что сублимацию проводят при 2500 2700 К и давлении (1 - 2) Па.

3.Способ по п.1.отличающийся тем, что формирование пленки осуществляют при 473 - 573 К и давлении 103 Па, а

активацию пленки - при 550 - 650 К и давлении 700 7 800 Па соответственно.

4.Способ по. п, 1,отличающийся тем, что в качестве подложки используют поликристаллические полированные пластины плавленого кварца или ситалла или монокристаллический кремний.

Изобретение относится к технологии тоикопленочных люминофоров и позволяет увеличить выход люминесценции и интенсивность свечения люминофора. Порошок оксида кальция марки ОСИ отжигают при 1400 К в- кварцевом тигле на воздухе 2 ч, а затем подвергают дополнительному отжигу при 1700 Кв вакууме и давлении 10 Па. После этого вещество подвергают сублимации с помощью тепла, определяемого токовым рези- стивным испарителем из тантала, при 2600 К в вакууме и давлении (1 - 2)- 10 Па Затем осуществляют формирование пленки оксида кальция на подложке из плавленого кварца и ее активацию в потоке кислорода при 600 К и давлении 700 - 800 Па Полученная люминесцентная пленка имеет выход фотолюминесценции на уровне 20% и интенсивность свечения 101 кван- тов/(см2-с). 3 з.п.ф-лы, 2 табл 40 Ј

35

Таблица 1

Продолжение табл.1

Таблица 2